Количество полуфабрикатов, загруженных в рабочую камеру:
шт. (4)
где N — количество противней, загруженных в рабочую камеру, шт., N=16;
- a- длина, противня, м;
- b- ширина противня, м;
- d-диаметр булки, м.
Конечная среднеобъемная температура булочки может бытьопределена по формуле:
0С. (5)
Количество испарившейся жидкости за период термообработкипродукта:
∆W= М5
- n
- (1-z) =0,6 ·96·(1-0,99)=0,576 кг.
(6)
Удельная теплота парообразования:
r = (2500 — 2,38)·103 =(2500-2,38·125)·103 = 2202,5·103 (7)
13132800+1268640=14401440 Дж.
Количество теплоты, теряемое наружными облицовкамив окружающую среду Q5, ,Дж, и Q’5, Дж, определяют по формулам:
(8)
(9)
где F- суммарная площадь наружных облицовок, м ;
- , — коэффициенты теплоотдачи от наружных облицовок шкафа соответственно при нестационарном и стационарном режимах, Вт/(м ·град).
Площадь наружных облицовок F, м2 :
F = 2(A·H + B·H) + A·B. (10)
F= 2·2,4·(1,65+1,65)+ 2,4·1,65= 15,84 +3,96=19,8 м2.
Коэффициенты теплоотдачи от наружных облицовок определяются по формулам:
(11)
(12)
Дж. (13)
Дж. (14)
Количество теплоты, расходуемое на разогрев конструкциипри нестационарном режиме, работы Q6, Дж, определяют по формуле:
(15)
где М1, М2, МИЗ — соответственно масса внутренних стенок рабочей камеры, масса наружных облицовок и масса теплоизоляции, кг;
- с1, с2, сИЗ- соответственно теплоемкость металла внутренних стенок рабочей камеры, теплоемкость металла наружных облицовок и теплоемкость теплоизоляции, Дж/(кг·град);
- К расчету следует принять с1=с2= 461 Дж/(кг·град), сИЗ = 921 Дж/(кг·град), МИЗ = 10 кг.
Массу внутренних стенок рабочей камеры и массу наружных облицовок принять равным по величине и определить по формуле:
Технология приготовления бисквитного торта «Прага» ...
... глянцевая; влажность 12,0%. 2.3 Технологические стадии приготовления кондитерского изделия Технология приготовления торта «Прага» Берем три выпеченных пласта бисквитного полуфабриката "Прага" круглой формы выравниваем и ... шоколадной помадой. Поверхность отделана рисунком из крема с надписью «Прага». Готовый торт взвешивают (масса торта 0,68 кг) и упаковывают. Требования к качеству: круглой формы, ...
кг. (16)
=
=4460175+66902625+1169670=72532470 Дж.
Количество теплоты на разогрев противня:
(17)
где с4 — теплоемкость металла противня. К расчету с4 принимаем с4= с1.
=2798631+72532470=75331101 Дж. (18)
=14401440 +5007420 +148534,2 =19557394,2Дж .(19)
Мощность, затраченная на проведение заданного технологического процесса соответственно при нестационарном Р, Вт, и стационарномР’, Вт, режимах определяется по формуле:
кВт . (20)
кВт. (21)
Вывод: Рассчитанная мощность для проведения технологического процесса не превышает номинальную (52 кВт) [2].
3.2 Энергетический расчет
Расчет нагревательного элемента проводим с целью определения геометрических размеров трубки, проволоки и спирали трубчатого нагревательного элемента (ТЭНа).
Конфигурация и размеры рабочего пространства, в котором установлен ТЭН.
Мощность ТЭНа Р, Вт, определяют из соотношения
(22)
где — суммарная мощность ТЭНов, установленных в аппарате, Вт;
- п — количество ТЭНов, шт.
Напряжение электрической сети U, В, определяем из технической характеристики аппарата с учетом электрической схемы включения ТЭНа в сеть.
ТЭН используют для нагрева воздушной среды до температуры ниже 4000С. Удельную нагрузку на поверхности трубки и спирал выбираем из методических указаний.
Конфигурацию ТЭНа и размеры рабочего пространства, в котором он установлен, выявляем из конструкции заданного теплового аппарата.
Исходными данными для расчета ТЭНа представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Исходные данные для расчета ТЭНа
Наименование Показатели 1 2 Суммарная мощность ТЭНов, установленных в аппарате, , кВт 14,0 Количество ТЭНов в аппарате, п, шт. 12 Единичная мощность ТЭНа Р, Вт 410 Напряжение электрической сети, U, В 220 Продолжение таблицы 3.2 1 2 Вид среды, в которой работает ТЭН воздух Удельная нагрузка на поверхности трубки WТ, Вт/м2 1,2·104 Удельная нагрузка на поверхности спирали WП, Вт/м2 7·104 Конфигурация ТЭНа трубчатая Размеры рабочего пространства, в котором установлены ТЭНы, мм Длина 1000 Ширина 760 Высота 180
Расчетная схема представлена на рисунке 3.1.
а — параметры трубки; б — параметры спирали.
Рисунок 3.1 Схема к расчету ТЭНа
Расчет ТЭНа выполняем в три этапа:
- определяем размеры трубки;
- рассчитываем размеры проволоки;
- находим размеры спирали.
Расчет размеров трубки. Определяем длину активной части трубки ТЭНа , м, по формуле:
м (23)
Где DТ — диаметр трубки ТЭНа, принимаем в пределах DT =0,012 м.
Полученное значение соотносим с размерами рабочего пространства с учетом формы ТЭНа. Длина рабочего пространства 1000 мм.
Рассчитываем длину активной части трубки ТЭНа до опрессовки LA0, m, из соотношения:
м (24)
где — коэффициент удлинения трубки в результате опрессовки, = 1,15.
Технология изготовления сварочной проволоки
... стали"; Общие требования к катанке, подвергаемой волочению в проволоку, можно сформулировать следующим образом: 1. Для производства проволоки необходима катанка диаметром от 5,0 до 9,0 мм. ... 2. Допускаемое отклонение диаметра и овальность оказывают влияние на равномерность свойств проволоки по длине и стойкость волочильного инструмента, особенно на первой протяжке. Равномерность свойств ...
Находим полную развернутую длину трубки после опрессовки, м, по формуле:
LТ=LA + 2Lп, (25)
где Ln — длина пассивного конца трубки ТЭНа.
Длину пассивного конца трубки (длину контактного стержня) Lп , принимаем в зависимости от способа крепления ТЭНа в аппарате. При способе крепления А , Ln= 0,04 м.
LТ =0,907+2·0,04=0,987 м.
Расчет геометрических размеров проволоки ТЭНа. Находим сопротивление проволоки ТЭНа после опрессовки R, Ом, из выражения:
Ом (26)
а сопротивление проволоки ТЭНа до отпрессовки R0 , Ом, из выражения
(27)
где — коэффициент изменения сопротивления проволоки в результате опрессовки, =1,3.
Ом. (28)
Рассчитываем удельное сопротивление проволоки при рабочейтемпературе, , Ом·м, по формуле:
(29)
где — удельное сопротивление проволоки при рабочей температуре 20 °С,
Ом·м;
- температурный коэффициент, учитывающий изменение удельного
сопротивления проволоки при изменении температуры, град -1;
- t — рабочая температура проволоки, °С.
Для сплава марки нихром Х15Н60 =1,18·10-6 Ом·м, =0,17·10-3 град -1, t=850°С.
=1,35·10-6 Ом·м (30)
Определяем диаметр проволоки ТЭН d, м, по формуле:
0,00044 м (31)
Выбираем ближайший стандартный диаметр dПР (т.е. результат округляем до десятых долей миллиметра).
Принимаем диаметр проволоки спирали 0,0005 м.
Находим длину проволоки ТЭН lПР, м, из выражения:
м. (32)
Проверяем значение фактической удельной поверхностной мощности на проволоке :
=1,1·104 Вт/м2 (33)
не превышает предельно допустимых величин.
Расчет размеров спирали. Вычисляем длину одного витка спирали lВ , м, по уравнению:
(34)
где 1,07 — коэффициент увеличения диаметра спирали после снятия ее со
стержня намотки;
dС — диаметр стержня намотки, м, выбираем из конструктивных
соображений dС = 0,003…0,006 м.
м (35)
Находим количество витков спирали п, шт, по формуле:
шт. (36)
Расстояние между витками спирали а, м, связано с длиной активной части трубки ТЭНа соотношением:
м. (37)
Для обеспечения хорошею отвода тепла oт внутренней поверхности спирали должно быть соблюдено соотношение а>dПР. Для выполнения условия, необходимо взять диаметр стержня намотки 0,008 м.
Проведем расчет с dС =0,008.
м (38)
Находим количество витков спирали п, шт, по формуле:
(39)
Расстояние между витками спирали а, м, связано с длиной активной части трубки ТЭНа соотношением:
м. (40)
Определяем шаг спирали s, м, по формуле:
(45)
коэффициент шага КШ
(46)
и коэффициент стержня намотки КС
16 (47)
Определяем диаметр спирали ТЭНа DСП, м, по формуле:
DСП = dПР ·(Kc+2) (48)
DСП =0,0005·(16+2)=0,009 м. (50)
Находим общую длину проволоки l0, м, с учетом навивки наконцы контактных стержней по 20 витков:
= 20,37+2·20·0,0286 = 23,51 м. (51)
3.3 Расчет основных теплотехнических и эксплуатационных характеристик печи
Для определения эффективности работы печи необходимо определить следующие основные характеристики: удельный расход теплоты на единицу готовой продукции и коэффициент полезного действия.
«технологические процессы ОМД» : “Проектирование технологического ...
... нему Материалом для производства стальной проволоки является катанка, получаемая горячей прокаткой на сортовых или проволочных станах. Для изготовления катанки используют стали, выплавляемые в мартеновских, электрических печах или в конверторах. ...
Расход теплоты на единицу готового продукта при стационарном режиме Дж/кг, определяют по формуле:
(51)
где МГ- масса готового продукта, кг.
кг. (52)
Дж/кг. (53)
Коэффициент полезного действия при стационарном режиме ηT определяют по формуле:
(54)
Производительность – основной технико-экономический показатель технологического оборудования. Формула для производительности ротационных машин имеет вид:
П= m*np =1*34= 34 кг/ч (55)
np = частота вращения рабочего вала;
m = количество рабочих позиций,1
np = nэ / iобщ = 68/2.0=34 (56)
nэ = частота вращения вала электродвигателя, об/мин
nэ =Uобщ * iобщ = 34*2=68
iобщ – общее передаточное число всей трансмиссии (57)
iобщ = iцилиндр. = 2.0
При выборе электродвигателя для такого режима необходимо знать мощность, потребляемую механизмом. Если эта мощность неизвестна, ее определяют теоретическими расчетами или расчетами по эмпирическим формулам с использованием коэффициентов, полученных из многочисленных опытов.
При известной мощности механизма мощность электродвигателя выбирается по каталогу с учетом КПД промежуточной передачи.
Расчетная мощность электродвигателя:
Nэл.= N1/ηп = 1.5/0.95 = 1.5 кВт. (58)
где N1 — мощность, потребляемая механизмом1.5; ηп — КПД передачи 0.95.
Номинальная мощность электродвигателя, принятого по каталогу, должна быть равна или несколько больше расчетной [6].
4. Техническая характеристика проектируемой хлебопекарной печи
Основные технические характеристики и параметры печи приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Техническая характеристика печи
Наименование параметра Значение параметра Производительность, шт./ за одну выпечку
- батоны массой 0,5 кг (6 шт. на противне)
Вместимость
- хлебные формы № 7, №10, шт.
- противни (плоские или волнистые разм. 600×660 мм)
Номинальная потребляемая мощность, кВт
Номинальное напряжение, В
Род тока, частота тока
Диапазон установки температуры в пекарной камере, °С Время разогрева до температуры 250° С, мин, не более Расход воды за один цикл пароувлажнения. л/цикл, не более
Габаритные размеры, мм
длина
ширина (с пандусом)
высота
Площадь выпечки, м2
Масса, кг, не более
96*
135**
18**
52
3N-380 Переменный, 50Гц 50-300
30
6
1650
1650
2400
7,1**
1300 * При использовании 16 ярусной стеллажной тележки.
** При использовании 18 ярусной стеллажной тележки.
Заключение
Современные печи должны быть оснащены программируемой панелью управления, где отдельные процессы выпечки занесены в память панели и обслуживающий персонал нажатием одной кнопки запускает печь в работу.
Если обслуживающий персонал будет устанавливать параметры мануально, то рано или поздно сделает ошибку. Но эти издержки по сравнению с другими небольшие.
Другим интересным вариантом панелей управления является вывод данных на внешний компьютер.
Любой производственный процесс регистрируется в компьютере и методом обратного анализа данных можно прийти к интересным выводам. Например, можно указать на плохую организацию рабочего процесса.
Внедрение современного оборудования на металлургическом предприятии
... агрегатов. внедрение оборудование проект металлургический Стандартом для сравнения эффективности производства являются другие предприятия аналогичного уровня и масштаба, но с обновленным оборудованием. Сегодня эти предприятия эффективно ... принесут пользу. 1.3 Описание изменений в окружающей среде Изменится темп работы на данном участке производства. Трубы будут быстрее проверяться на наличие ...
Перспективным решением было бы обеспечить быстро перенастраиваемыми функциями перехода с одного температурного режима выпечки на другой. Благодаря чему удастся сэкономить энергозатраты.
Процесс развития ротационных печей не прекращается, и печи в ближайшем будущем должны будут сократить затраты на рабочий персонал с помощью роботизации.
Приведем в пример решение, где ротационные печи и расстойные шкафы соединены в автоматическую линию, тележки механически подаются из шкафов расстойки в печь. Весь процесс управляется с одного терминала без нахождения обслуживающего персонала у печи.
Затраты по производству данного вида оборудования довольно высокие в настоящее время, поэтому такая система сейчас используется только в США и Японии, т.е. в странах с высокими требованиями персонала по заработной плате, но возможно, что данное ноу-хау придет и к нам.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/raschet-rotatsionnoy-pechi/
Антипов С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н., Панфилов В.А. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 2. — М.: Высшая школа, 2001. — 841 с.
Белобородов В.В., Гордон Л.И. Тепловое оборудование предприятий общественного питания. — М.: Экономика, 1990 – 303 с.
Володарский А.В., Михелев А.А., Сигал М.Н. Промышленные печи хлебопекарного и кондитерского производств: — 2-е изд., перераб.и доп. — М.: Агропромиздат,1986. — 125 с.
Золин В. П. Технологическое оборудование предприятий общественного питания: Учеб. для нач. проф. образования. — 2-е изд., стереотип. — М.: Академия, 2000. — 256 с.
Оборудование предприятий общественного питания. Тепловое оборудование: методические указания к выполнению курсового проекта / [сост.: доцент Н.П. Коршунов; ст. преподаватель Е.А. Соколова]. – 2-е изд., доп. – Новосибирск: СибУПК, 2006. – 68 с.
Михелев А.А. и др. Расчет и проектирование печей хлебопекарного производства. – М.: Пищевая Промышленность,1979. — 362с.
Порцев В.З. Структура и правила оформления текстовых документов: Методические указания. – Екатеринбург: УрГЭУ, 2005. — 54 с.
Рензяев О.П. Технологическое оборудование предприятий хлебопекарной промышленности :учебное пособие. – Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2002. – 164 с.
Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик. – Спб: ГИОРД, 2004. – 496 с.
URL: http://www.agrocomplete.ru/equipment/rotary-ovens.html
URL: http://www.revent-ural.ru/
Печь хлебопекарная ротационная Лист 38 Изм Лист № докум. Подп. Дата
Изм Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Печь хлебопекарная ротационная Стадия Лист Листов Проверил ДП 2 34 Н.контр. Утверж.
